基于can总线的工业现场多媒体无线监控系统及方法
【专利摘要】本发明公开一种基于CAN总线的工业现场多媒体无线监控系统及方法，所述系统包括有：现场信息获得单元，监控信息处理单元，与所述现场信息获得单元相连，用于根据所述摄像单元的焦距和所述视频信息的位置标识计算出其被摄物体的位置参数后，根据该位置参数寻找来自与其匹配的收声单元的音频信息，并将该音频信息和视频信息处理成配对的多媒体信息输出；CAN通信单元，通信数据转换单元，无线通信单元。本发明可解决录制现场信息过程中存在的音频录制和视频录制不能对应的问题，大大提高音频信息和视频信息的匹配度，更真实地模拟和还原现场信息。
【专利说明】
基于CAN总线的工业现场多媒体无线监控系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及数据通信技术，尤其涉及一种基于CAN总线的工业现场多媒体无线监控系统及方法。
【背景技术】
[0002]控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)最初是20世纪80年代德国Bosch公司为解决众多的测量控制部件之间的数据交换问题而开发的一种串行数据通信总线，但由于它在性能、可靠性等方面的突出优势，现己广泛应用于航天、电力、石化、冶金、纺织、造纸、仓储等行业，如在自动化仪表、智能传感器、数控机床、医疗器械、机器人、楼宇自动化装置、火车、轮船等元件、设备、设施中，CAN总线都得到了良好的应用。CAN已成为IS011898 和 IS011519 国际标准。
[0003]在现有技术中，工业现场总线多采用CAN总线进行数据传输。随着物联网的推广应用，CAN总线还可以结合无线网络，传输工业现场的监控数据，达到对工业现场进行实时远程监控的效果。然而，现有技术的工业现场监控系统中，摄像单元和收声单元往往被固定于同一地方，收到的是来自摄像单元附近的声音，而拍摄到的却是位于远方的被摄物体，从而导致录制现场信息过程中存在的音频录制和视频录制不能对应，无法真实和准确地重建现场ig息。
【发明内容】
[0004]本发明所解决的技术问题是，提供一种基于CAN总线的工业现场多媒体无线监控系统，该系统可解决录制现场信息过程中存在的音频录制和视频录制不能对应的问题，大大提高音频信息和视频信息的匹配度，更真实地模拟和还原现场信息。
[0005]本发明进一步所解决的技术问题是，提供一种基于CAN总线的工业现场多媒体无线监控方法，该方法解决录制现场信息过程中存在的音频录制和视频录制不能对应的问题，大大提高音频信息和视频信息的匹配度，更真实地模拟和还原现场信息。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明公开了以下方案:
一种基于CAN总线的工业现场多媒体无线监控系统，包括有:
现场信息获得单元，包括有设于至少一个监控区域的多个摄像单元和多个收声单元，所述摄像单元用于获得来自工业现场的带有位置标识的视频信号，所述收声单元用于获得来自工业现场的带有位置标识的音频信号；
监控信息处理单元，与所述现场信息获得单元相连，用于根据摄像单元的焦距和所述视频信息的位置标识计算出其被摄物体的位置参数后，根据该位置参数寻找来自与其匹配的收声单元的音频信息，并将该音频信息和视频信息处理成配对的多媒体信息输出；
CAN通信单元，与所述监控信息处理单元相连，用于通过CAN总线接收来自所述监控信息处理单元的多媒体信息；或者将来自所述CAN总线的控制信号传输至所述监控信息处理单元； 通信数据转换单元，与所述CAN通信单元相连，用于将来自所述CAN通信单元的通信数据转换成无线格式的通信数据输出，或者将来自无线网络的通信数据转换成CAN格式的通信数据输出；
无线通信单元，与所述通信数据转换单元相连，包括有AP模式应用单元和Cl ient模式应用单元，所述AP模式应用单元用于传输上行数据，所述Client模式应用单元用于传输下行数据。
[0007]优选地，所述监控信息处理单元包括有:
信息接收单元，与所述现场信息获得单元相连，用于接收所述现场信息获得单元输入的现场信息，该现场信息包括有来自所述摄像单元的带有位置标识的视频信息、来自所述收声单元的带有位置标识的音频信息、和所述摄像单元的焦距数据；
视频信息分析单元，与所述信息接收单元相连，用于获得一个摄像单元的当前焦距数据，并根据该焦距数据计算出其视频信息中被摄物体的位置参数；
音频信息查找单元，与所述视频信息分析单元相连，用于根据所述位置参数查找来自与所述被摄物体的位置参数匹配度最高的收声单元的音频信息；
音视频信息配对单元，与所述音频信息查找单元相连，用于将查找到的音频信息与所述视频信息进行配对处理后输出；
遍历处理单元，用于重复依次启动所述视频信息分析单元、音频信息查找单元和音视频信息配对单元，直到遍历所有摄像单元。
[0008]优选地，所述监控信息处理单元还包括有:
音频信号放大单元，与所述信息接收单元相连，用于将来自所述收声单元的音频信号进行物理放大后输出；
音频信号叠加单元，与所述音频信号放大单元相连，用于将属于同一监控区域中来自不同的收声单元并具有相同的特征属性的音频信号进行叠加重合处理。
[0009]优选地，所述现场信息获得单元还包括有:
传感器扩展接口单元，与所述监控信息处理单元相连，用于与预留扩展的传感器连接。
[0010]优选地，该系统还包括有:
监控终端，与所述无线通信单元通过无线网络连接，用于接收并在用户界面播放经配对处理的多媒体信息。
[0011]相应地，本发明还公开了一种基于CAN总线的工业现场多媒体无线监控方法，包括有:
现场信息获得步骤，通过设于至少一个监控区域的多个摄像单元获得来自工业现场的带有位置标识的视频信息，通过设于至少一个监控区域的多个收声单元获得来自工业现场的带有位置标识的音频信息；
监控信息处理步骤，根据摄像单元的焦距和所述视频信息的位置标识计算出其被摄物体的位置参数后，根据该位置参数寻找来自与其匹配的收声单元的音频信息，并将该音频信息和视频信息处理成配对的多媒体信息输出；
CAN通信步骤，通过CAN总线接收来自所述监控信息处理单元的多媒体信息;或者将来自所述CAN总线的控制信号传输至监控信息处理单元；
通信数据转换步骤，将来自所述CAN通信单元的通信数据转换成无线格式的通信数据输出，或者将来自无线网络的通信数据转换成CAN格式的通信数据输出；
无线通信步骤，传输上行数据，或者传输下行数据。
[0012]优选地，所述监控信息处理步骤包括有:
信息接收步骤，接收所述现场信息获得单元输入的现场信息，该现场信息包括有来自所述摄像单元的带有位置标识的视频信息、来自所述收声单元的带有位置标识的音频信息、和所述摄像单元的焦距数据；
视频信息分析步骤，获得一个摄像单元的当前焦距数据，并根据该焦距数据计算出其视频信息中被摄物体的位置参数；
音频信息查找步骤，根据所述位置参数查找来自与所述被摄物体的位置参数匹配度最高的收声单元的音频信息；
音视频信息配对步骤，将查找到的音频信息与所述视频信息进行配对处理后输出；遍历处理步骤，重复依次执行所述视频信息分析步骤、音频信息查找步骤和音视频信息配对步骤，直到遍历所有摄像单元。
[0013]优选地，所述监控信息处理步骤还包括有:
音频信号放大步骤，将来自所述收声单元获得的音频信号进行物理放大后输出；
音频信号叠加步骤，将属于同一监控区域中来自不同的收声单元并具有相同的特征属性的放大后的音频信号进行叠加重合处理。
[0014]优选地，所述现场信息获得步骤还包括有:
传感器扩展信息接收步骤，接收来自与传感器扩展接口单元连接的传感器获得的现场数据。
[0015]优选地，该方法还包括有:
监控步骤，接收并在用户界面播放经配对处理的多媒体信息。
[0016]本发明的有益效果是:
本发明的实施例通过利用摄像单元的焦距计算被摄物体的距离得到其位置信息后，查找该位置附近的收声单元并将其音频信号与该摄像单元的视频信号配对，从而解决了录制现场信息过程中存在的音频录制和视频录制不能对应的问题，大大提高了音频信息和视频信息的匹配度，更真实地模拟和还原了现场信息。
[0017]
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本发明的基于CAN总线的工业现场多媒体无线监控系统一个实施例的组成结构图。
[0020]图2是本发明的基于CAN总线的工业现场多媒体无线监控方法一个实施例的方法流程图。
[0021]
【具体实施方式】
[0022]下面参考图1详细描述本发明提供的基于CAN总线的工业现场多媒体无线监控系统的一个实施例;如图1所示，本实施例主要包括有:
现场信息获得单元I，包括有设于至少一个监控区域的多个摄像单元和多个收声单元，所述摄像单元用于获得来自工业现场的带有位置标识的视频信号，所述收声单元用于获得来自工业现场的带有位置标识的音频信号；
监控信息处理单元2，与所述现场信息获得单元相连，用于根据所述摄像单元的焦距和所述视频信息的位置标识计算出其被摄物体的位置参数后，根据该位置参数寻找来自与其匹配的收声单元的音频信息，并将该音频信息和视频信息处理成配对的多媒体信息输出；CAN通信单元3，与所述监控信息处理单元相连，用于通过CAN总线接收来自所述监控信息处理单元的多媒体信息；或者将来自所述CAN总线的控制信号传输至所述监控信息处理单元；
通信数据转换单元4，与所述CAN通信单元相连，用于将来自所述CAN通信单元的通信数据转换成无线格式的通信数据输出，或者将来自无线网络的通信数据转换成CAN格式的通信数据输出；
无线通信单元5，与所述通信数据转换单元相连，包括有AP模式应用单元和Cl ient模式应用单元，所述AP模式应用单元用于传输上行数据，所述Client模式应用单元用于传输下行数据。
[0023]具体实现时，所述现场信息获得单元I可具体包括有:
设于至少一个监控区域的多个摄像单元11，与所述监控信息处理单元2相连，用于获得工业现场的视频信息；
设于至少一个监控区域的多个收声单元12，与所述监控信息处理单元2相连，用于获得工业现场的音频信息；
进一步地，所述现场信息获得单元I还可包括有:
传感器扩展接口单元13，与所述监控信息处理单元2相连，用于与预留扩展的传感器连接。
[0024]具体实现时，所述监控信息处理单元2可具体包括有:
信息接收单元21，与所述现场信息获得单元I相连，用于接收所述现场信息获得单元输入的现场信息，该现场信息包括有来自所述摄像单元11的带有位置标识的视频信息、来自所述收声单元12的带有位置标识的音频信息、和所述摄像单元11的焦距数据；
视频信息分析单元22，与所述信息接收单元21相连，用于获得一个摄像单元11的当前焦距数据，并根据该焦距数据计算出其视频信息中被摄物体的位置参数；
音频信息查找单元23，与所述视频信息分析单元22相连，用于根据所述位置参数查找来自与所述被摄物体的位置参数匹配度最高的收声单元12的音频信息；
音视频信息配对单元24，与所述音频信息查找单元23相连，用于将查找到的音频信息与所述视频信息进行配对处理后输出；
遍历处理单元25，与所述音视频信息配对单元24和视频信息分析单元22用于重复依次启动所述视频信息分析单元22、音频信息查找单元23和音视频信息配对单元24，直到遍历所有摄像单元11。
[0025]进一步地，所述监控信息处理单元2还可包括有:
音频信号放大单元(图中未示出)，与所述信息接收单元21相连，用于将来自所述收声单元12的音频信号进行物理放大后输出；
音频信号叠加单元(图中未示出)，与所述音频信号放大单元相连，用于将属于同一监控区域中来自不同的收声单元12并具有相同的特征属性的音频信号进行叠加重合处理。
[0026]另外，本实施例还可包括有:
监控终端6，与所述无线通信单元5通过无线网络连接，用于接收并在用户界面播放经配对处理的多媒体信息。
?0027] 作为本实施例的一个优选实施方式，所述无线通信单元5可以是wifi通信单元，或者移动通信网络。
[0028]
下面参考图2详细描述本发明提供的基于CAN总线的工业现场多媒体无线监控方法的一个实施例；如图2所示，本实施例实施一次基于CAN总线的工业现场多媒体无线监控流程主要包括以下步骤:
在现场信息获得步骤SI中，通过设于至少一个监控区域的多个摄像单元获得来自工业现场的带有位置标识的视频信号，通过设于至少一个监控区域的多个收声单元获得来自工业现场的带有位置标识的音频信号；
在监控信息处理步骤S2中，根据所述摄像单元的焦距和所述视频信息的位置标识计算出其被摄物体的位置参数后，根据该位置参数寻找来自与其匹配的收声单元的音频信息，并将该音频信息和视频信息处理成配对的多媒体信息输出；
在CAN通信步骤S3中，通过CAN总线接收所述多媒体信息;或者将来自所述CAN总线的控制信号传输至监控信息处理单元；
在通信数据转换步骤S4中，将来自所述CAN通信单元的通信数据转换成无线格式的通信数据输出，或者将来自无线网络的通信数据转换成CAN格式的通信数据输出；
在无线通信步骤S5中，传输上行数据，或者传输下行数据。
[0029]另外，本实施例还可包括:
在监控步骤S6中，接收并在用户界面播放经配对处理的多媒体信息。
[0030]具体实现时，所述现场信息获得步骤SI可具体包括:
在摄像步骤Si中，通过设于至少一个监控区域的多个摄像单元获得工业现场的视频信息;
在收声步骤S2中，通过设于至少一个监控区域的多个收声单元获得工业现场的音频信息。
[0031 ]进一步地，所述现场信息获得步骤SI还可包括:
在传感器扩展信息接收步骤S13中，接收来自与传感器扩展接口单元连接的传感器获得的现场数据。
[0032]具体实现时，所述监控信息处理步骤S2可具体包括:
在信息接收步骤S21中，接收来自现场信息获得单元获得的现场信息，该现场信息包括有摄像单元获得的带有位置标识的视频信息和收声单元获得的带有位置标识的音频信息； 在视频信息分析步骤S22中，获得该摄像单元的当前焦距数据，并根据该焦距数据计算出其被摄物体的位置参数；
在音频信息查找步骤S23中，查找来自与所述被摄物体的位置最接近的收声单元的音频信号；
在音视频信息配对步骤S24中，将查找到的音频信息与所述视频信息进行配对处理后输出。
[0033]进一步地，所述监控信息处理步骤S2还可包括:
在音频信号放大步骤(图中未示出)中，将所述收声单元获得的音频信号进行物理放大后输出；
在音频信号叠加步骤(图中未示出)中，将属于同一监控区域中来自不同的收声单元并具有相同的特征属性的音频信号进行叠加重合处理。
[0034]本实施例是前述实施例的系统对应的方法，前述实施例的各种实现方式和优点均适用于本实施例，不再--赘述。
[0035]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
[0036]
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于CAN总线的工业现场多媒体无线监控系统，其特征在于，该系统包括有: 现场信息获得单元，包括有设于至少一个监控区域的多个摄像单元和多个收声单元，所述摄像单元用于获得来自工业现场的带有位置标识的视频信号，所述收声单元用于获得来自工业现场的带有位置标识的音频信号； 监控信息处理单元，与所述现场信息获得单元相连，用于根据所述摄像单元的焦距和所述视频信息的位置标识计算出其被摄物体的位置参数后，根据该位置参数寻找来自与其匹配的收声单元的音频信息，并将该音频信息和视频信息处理成配对的多媒体信息输出；CAN通信单元，与所述监控信息处理单元相连，用于通过CAN总线接收来自所述监控信息处理单元的多媒体信息；或者将来自所述CAN总线的控制信号传输至所述监控信息处理单元； 通信数据转换单元，与所述CAN通信单元相连，用于将来自所述CAN通信单元的通信数据转换成无线格式的通信数据输出，或者将来自无线网络的通信数据转换成CAN格式的通信数据输出； 无线通信单元，与所述通信数据转换单元相连，包括有AP模式应用单元和Client模式应用单元，所述AP模式应用单元用于传输上行数据，所述Client模式应用单元用于传输下行数据。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控信息处理单元包括有: 信息接收单元，与所述现场信息获得单元相连，用于接收所述现场信息获得单元输入的现场信息，该现场信息包括有来自所述摄像单元的带有位置标识的视频信息、来自所述收声单元的带有位置标识的音频信息、和所述摄像单元的焦距数据； 视频信息分析单元，与所述信息接收单元相连，用于获得一个摄像单元的当前焦距数据，并根据该焦距数据计算出其视频信息中被摄物体的位置参数； 音频信息查找单元，与所述视频信息分析单元相连，用于根据所述位置参数查找来自与所述被摄物体的位置参数匹配度最高的收声单元的音频信息； 音视频信息配对单元，与所述音频信息查找单元相连，用于将查找到的音频信息与所述视频信息进行配对处理后输出； 遍历处理单元，用于重复依次启动所述视频信息分析单元、音频信息查找单元和音视频信息配对单元，直到遍历所有摄像单元。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述监控信息处理单元还包括有: 音频信号放大单元，与所述信息接收单元相连，用于将来自所述收声单元的音频信号进行物理放大后输出； 音频信号叠加单元，与所述音频信号放大单元相连，用于将属于同一监控区域中来自不同的收声单元并具有相同的特征属性的音频信号进行叠加重合处理。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述现场信息获得单元还包括有: 传感器扩展接口单元，与所述监控信息处理单元相连，用于与预留扩展的传感器连接。5.如权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，该系统还包括有: 监控终端，与所述无线通信单元通过无线网络连接，用于接收并在用户界面播放经配对处理的多媒体信息。6.一种基于CAN总线的工业现场多媒体无线监控方法，其特征在于，该方法包括: 现场信息获得步骤，通过设于至少一个监控区域的多个摄像单元获得来自工业现场的带有位置标识的视频信号，通过设于至少一个监控区域的多个收声单元获得来自工业现场的带有位置标识的音频信号； 监控信息处理步骤，根据摄像单元的焦距和所述视频信息的位置标识计算出其被摄物体的位置参数后，根据该位置参数寻找来自与其匹配的收声单元的音频信息，并将该音频信息和视频信息处理成配对的多媒体信息输出； CAN通信步骤，通过CAN总线接收来自所述监控信息处理单元的多媒体信息；或者将来自所述CAN总线的控制信号传输至监控信息处理单元； 通信数据转换步骤，将来自CAN通信单元的通信数据转换成无线格式的通信数据输出，或者将来自无线网络的通信数据转换成CAN格式的通信数据输出； 无线通信步骤，传输上行数据，或者传输下行数据。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述监控信息处理步骤包括: 信息接收步骤，接收所述现场信息获得单元输入的现场信息，该现场信息包括有来自所述摄像单元的带有位置标识的视频信息、来自所述收声单元的带有位置标识的音频信息、和所述摄像单元的焦距数据； 视频信息分析步骤，获得一个摄像单元的当前焦距数据，并根据该焦距数据计算出其视频信息中被摄物体的位置参数； 音频信息查找步骤，根据所述位置参数查找来自与所述被摄物体的位置参数匹配度最高的收声单元的音频信息； 音视频信息配对步骤，将查找到的音频信息与所述视频信息进行配对处理后输出；遍历处理步骤，重复依次执行所述视频信息分析步骤、音频信息查找步骤和音视频信息配对步骤，直到遍历所有摄像单元。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述监控信息处理步骤还包括: 音频信号放大步骤，将来自所述收声单元的音频信号进行物理放大后输出； 音频信号叠加步骤，将属于同一监控区域中来自不同的收声单元并具有相同的特征属性的放大后的音频信号进行叠加重合处理。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述现场信息获得步骤还包括: 传感器扩展信息接收步骤，接收来自与传感器扩展接口单元连接的传感器获得的现场数据。10.如权利要求6-9中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括: 监控步骤，接收并在用户界面播放经配对处理的多媒体信息。
【文档编号】H04N5/92GK105828038SQ201610197904
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】顾佳捷
【申请人】顾佳捷